原理上讲,火灾现场的温度分布可以客观反映火灾发生、发展、熄灭的过程,对灭火救援、火灾事故调查都具有重大意义。但是由于技术手段的缺乏,无法有效获取火灾现场温度分布数据,使得这一领域目前还是空白。随着红外热成像仪技术的成熟,使获得火灾现场温度分布数据成为可能,也使利用火场温度协助灭火救援、认定火灾原因成为可能。
一红外热像仪的工作原理
各种温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会因自身的分子或原子无规则运动不断辐射出红外线。红外热像仪就是用于探测这种肉眼无法直接观测和发现的红外线的设备,其核心是红外探测器。它能接受物体的红外辐射,并将不可见的红外光转化为电子信号,经由信号系统处理后输出到显示屏,以灰度级或伪彩色显示目标物温度场分布图像。
二红外热像仪的优点
(1)环境适应范围广。红外热像仪可以在可见光、夜间、浓烟等弱光条件下正常工作。
(2)红外线穿透能力较强,能穿透浓烟、浓雾,便于在视线不好时工作。
(3)轻巧方便。该仪器体积小、质量轻,便于携带,操作简单,便于使用。
(4)精度高。图像采集精度较高,能够分辨出火灾现场上较小的温度差异。
(5)图像直观。该仪器输出的温度分布图像直观,结果不需要进一步处理,特征鲜明,证明力强。
三红外热像仪在灭火救援中的应用
红外热像仪在消防中有很大的应用空间,但由于红外热像仪本身的原理所限,其使用范围也有很大的局限性,我们需要看到热像仪的本质,用其长处,用各种其他传统方法弥补其短处,最终达到有效提高灭火救援效率的目的。
火情侦查
火情侦察是消防部队获得的有关灭火战斗对象的全部信息,是指挥员部署任务、战斗展开的依据,是整个火场最重要的工作之一。没有火情侦察提供的数据、信息,其他灭火救援战斗就失去了方向。但我们实际作战过程中,火情侦察很多时候只是简单的问问、看看,见火打火、无头苍蝇情况偶有出现,甚至凭借简单的肉眼所见,导致损失更大的情况也有发生。红外热像仪可以作为火情侦查时的辅助工具,用于确定火焰中心位置、燃烧程度和蔓延情况。现场指战员可以通过热像仪对火场进行观察,根据得到的信息,火场指挥员就可以正确的布置力量,有效地进行灭火。
热像仪在火场中最适合侦查火势不是很大,烟雾很大的坏境。当火势处于完全燃烧时,用肉眼即可以明确判断火势情况,由于高温烟气等原因热像仪并不能比肉眼得到更多的信息。
辅助灭火
热像仪可以用于辅助消防员灭火,通过热像仪判断火焰的根部,而不是常规的见火打火。这样可以有效提高灭火战斗能力,更好更快地扑灭火灾。不过在使用热像仪的时候不能够同时打水,因为较冷的水流会明显干扰热像仪对火焰温度的判断,从而失去使用效果。
建筑物结构安全检测
热像仪也可以对建筑的结构的安全行进行无损检测,在火灾扑救的同时对建筑承重部位进行不间断检测,判断建筑是否出现强度下降等情况。特别是在大跨度钢结构厂房的燃烧中,因为钢结构在300度就开始降低强度,因此用热像仪可以很好的判断钢结构是否安全,以及那些部位需要特别冷却,保证厂房和人员的安全。
储液罐液位及危险源无损温度监测
当无保温层油罐及其他罐体受到热辐射时,由于罐内物质热容量比空罐大会产生温度差,用热像仪可以很方便判断储液罐液位。也可以对槽罐车、火场中的液化气钢瓶进行检测,判断危险源是否有爆炸危险。石油、化工等特殊灾害现场,因存放大量易燃物储罐,使其成为高危的灾害救援场所。这类企业火灾中,储罐温度和液位的数据采集对指挥员决策显得尤为重要。肉眼是不能直接看见石油化工产品及原料在储罐内的具体液位。但是,这些液体在罐内储存时,因储存的可燃液体热容量较空罐区域大,会出现一定的温度差。